数控车论文数控车工技师论文
中职学校数控车实训浅谈
内容摘要：目前，我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大，教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足，限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新，为了满足社会对数控技术应用型人才的需求，更为满足毕业生的需要，作者所在学校对现有的实训教学进行了相应的调整。
关键词： 数控技术 应用专业 实训 四个阶段
目前，我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大，由于数控技术发展日新月异，教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足，限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求，更为满足我校毕业生的需要，我们对现有的教学计划进行了相应的调整：我校数控技术应用专业学制为五年，前四年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训，在理论学习期间，特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课，使学生的知识结构更趋于合理，为实训作了很好的铺垫，夯实了基础。后一年到企业顶岗实习，为更好地向企业输送合格的数控人才，把实训分四个阶段，以巩固和深化理论知识，提高和完善操作技能。
第一阶段：普车实训。
这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程，学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀，熟练操作车床，从加工端面、外圆、内孔、切槽开始，逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工，特殊形面的加工，在这一过程中深刻理解刀具几何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响，进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响，掌握车床的调整方法，掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构，熟悉掌握其使用方法，合理地选择工件的定位基准，安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务，将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。
第二阶段：仿真实训。
第一阶段的实训后，对学生进行技能考试，操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习，同时也能促进未选中的学生努力练习，激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生了解数控车床编程的概念，熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功
能，建立工件坐标系的方法，如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补，详细地讲解每个过程。
在数控车床上加工零件，首先需要根据零件图样分析零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控编程代码和程序格式编制出合适的数控加工程序，这个过程成为数控编程。数控编程可分为手工编程和计算机辅助编程（自动编程）两大类。
编程过程依赖人工完成的称为手工编程，手工编程主要用于编制结构简单，并可以方便地使用数控系统提供的各种简化编程指令来编制数控加工程序的零件。由于数控车床的主要加工对象是回转类零件，零件程序的编制相对较简单，因此车削类零件的数控加工程序主要依靠手工编程完成。但对手工编程工作量大。烦琐且易出错，目前也借助计算机辅助设计软件的CAGD（计算机辅助几何设计）功能来求取轮廓的基点和节点。手工编程有两大“短”原则：一是零件加工程序要尽可能短。二是零件的加工路线要尽可能短，这个主要包括两个方面：窃谑用量的合理选择和程序中空走刀路线的选择。合理的加工路线对提高零件的生产效率有非常重要的作用。
在编程车削倒角时，可用两种方式：（1）把车刀刀位点指定在倒角起点处，再G01车
削；（2）把车刀定位在倒角的右边延长线上，然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方
式更为简单和实用。
在普通外圆加工中，让学生分别使用G7
1、G7
2、G7
3、循环指令来编程加工外圆，使用
使用粗加工固定循环G7
1、G7
2、G73指令后，必须使用G70指令进行精车，使工件达到所要
求的尺寸精度和表面粗糙度。
（1）外径粗加工循环（G71）
该指令主要用于圆柱棒料粗车外圆加工，也可用在内孔需要切除较多余量时的情况。
格式：G71U(Δd）R(e)
G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(Δt)
N(ns) ......
......F(f)S(s) 以零件图编辑的，用来描述工件轮廓编程轨
迹循环语句，是粗、精加工中循环轨迹计算的依据G70P(ns)Q(nf)
其中，Δd：每次切削背吃刀量，以半径值表示，无正负号；
e ：每次切削后的退刀量；
ns：粗、精加工循环的起始程序段号；
nf：粗、精加工循环的结束程序段号；
Δu：x轴方向精加工余量，以直径值表示；
Δw：z轴方向精加工余量；
Δf：粗车时进给量；
Δs：粗车时主轴转速;
Δt):车削时选用刀具（通常在G71之前已经指定，一般省略）；
f ：精车时的进给量；
s ：精车时的主轴转速；
（2）断面粗加工循环（G72）
该指令主要用于直径方向的切除余量比轴向余量大时，其刀具循环路径。
格式：G72W(Δd） R(e)
G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(Δt)
N(ns) ......
......F(f)S(s)
以零件图编辑的，用来描述工件轮廓编程轨
迹循环语句，是粗、精加工中循环轨迹计算的依据G70P(ns)Q(nf)
其中，Δd：每次切削背吃刀量，以半径值表示，无正负号；
e ：每次切削后的退刀量；
ns：粗、精加工循环的起始程序段号；
nf：粗、精加工循环的结束程序段号；
Δu：x轴方向精加工余量，以直径值表示；
Δw：z轴方向精加工余量；
Δf：粗车时进给量；
Δs：粗车时主轴转速；
Δt):车削时选用刀具（通常在G71之前已经指定，一般省略）；
f ：精车时的进给量；
s ：精车时的主轴转速；
（3）固定形状粗加工循环（G73)
G73实用于毛胚轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛胚的粗车，如一些锻造和铸件的
出车。
格式：G73U（Δi）W (Δk）R (d）
G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(Δt)
N(ns) ......
......F(f)S(s) 以零件图编辑的，用来描述工件轮廓编程轨
迹循环语句，是粗、精加工中循环轨迹计算的依据G70P(ns)Q(nf)
其中，Δi：x轴方向退刀距离和方向，以半径值表示，当向+x轴方向退刀时，为负；
Δk：z轴方向退刀距离和方向，当向+z轴方向退刀时，该值为正，反之为负；
d ：粗切削次数；
ns：粗、精加工循环的起始程序段号；
nf：粗、精加工循环的结束程序段号；
Δu：x轴方向精加工余量，以直径值表示；
Δw：z轴方向精加工余量；
Δf：粗车时进给量；
Δs：粗车时主轴转速;
Δt):车削时选用刀具（通常在G71之前已经指定，一般省略）；
f ：精车时的进给量；
s ：精车时的主轴转速；
Δi及Δk为第一次车削时退离工件轮廓的距离及方向，确定该值时应参考毛胚的粗加
工余量大小，以使第一次走刀车削时就有合理的背吃刀量，计算方法如下：
Δi= （x轴粗加工余量）—（每一次背吃刀量）
Δk- （z轴粗加工余量）—（每一次背吃刀量）
例：如果x轴方向粗加工余量为6mm，分三次走刀，每一次背吃刀量2mm，则Δi=（6-2）
mm=4mm，d=3mm。
在普通螺纹加工中，让学生分别使用G9
2、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹，在实训
中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式
切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同，这两种加工方法有所区别，各自的
编程方法也不同，造成加工误差也不同，工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺
纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削，螺纹中径误差较大，但牙形精度较高，一般
多用于小螺距高精度螺纹的加工；加工程序较长，在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环
采用斜进式进刀方式进行螺纹切削，牙形精度较差，但工艺性比较合理，编程效率较高，一
般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为简捷方
便。所以，学生要掌握各自的加工特点及适用范围，并根据工件的加工特点与工件要求的精
度正确灵活地选用这些切削循环指令，然后编制加工程序，并自动加工。
第三阶段：数控加工。
在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面，学生短时间内可熟练操纵机床，但需注意以下几点。
（1）要根据工件的材质，所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训，这将不是难题。
（2）学生编制的程序要先经过图形模拟加工，程序正确后再进行对刀加工。
（3）在首件加工中合理使用程序暂定M00指令，在精加工前对工件进行测量，看是否需调整刀具补偿，最后加工出合格的工件。
（4）重点突出典型零件的工艺分析，装卡方法的选择、程序编制，调整加工和检验，如果有缺陷，应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程，重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。
对学生加工的工件，按小组进行互评。学生都有好胜心理，会对对方的工件一丝不苟地检查，不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价，或者让学生保存自己满意的作品，激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。
如此，学生能全面了解数控加工的全过程，深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则，能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决，对将来从来数控工作上手快，操作规范，具备解决问题的能力。
第四阶段：总结提高。
老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多，机床种类全，学生在短时间内既要掌握机床的操作，又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工，现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件，能方便学生掌握和复习，多年来的实践证明这是行之有效的方法，优化实训的效果。数控实训教学过程：普车加工—仿真数控软件—数控机床加工，这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性，尽可能避免事故的发生，缩短机床的人均占有时间，提高机床的利用率和使用寿命，如果能结合实际生产，其教学效果将更显著。
参考文献：
［1］程仲文.数控实训项目研究与改革.兰州工业大学，2007.
［2］张梦欣.数控机床编程与操作.中国劳动社会保障出版社，2005.
［3］高枫.数控车削编程与操作训练.高等教育出版社，2004.
［4］谢晓红.数控车削编程与加工技术.电子工业出版社，2005.
[5] 王爱玲.系现代数控编程技术及应用.国防工业出版社，2005
